究竟乜嘢係科學? (What is science?)

(credits: S.Harris)

科學,可以話係人類文明能夠發展到今時今日嘅重要基石,亦係人類了解大自然世界,甚至係人類社會嘅重要工具。不過,可能因為教育問題(尤其”Xiang Gang”),又或而家偽科學盛行,好似唔係好多人真係理解科學究竟係乜嚟……

因為咁,小弟今次想同大家講解、討論一下乜嘢先係科學。


科學=可證偽性?談談個人對何謂科學嘅睇法

(credits: S.Harris)

每次有人喺網上爭論偽科學,又或者差嘅科學研究時,通常討論重點都會去咗可證偽性(Falsifiability)哩一點度,好似界定一樣嘢究竟科唔科學,就係單純取決於可證偽性。只要一個假說或理論係可以證偽嘅,咁就係科學;相反唔可以嘅話,就係唔科學。不過哩個簡單嘅二分法,究竟啱唔啱呢?

回答哩個問題前,小弟想先問大家認為下面嘅一個假說理論係唔係科學:

「風水可以影響一個人運程,只要住所背山面海,咁你就一定可以發達」

相信大部分人都唔會認為佢係科學,就算係提出哩個假說嘅風水師都未必會。之但係上面嘅風水理論又係唔係證偽唔到呢?事實上又唔係喎,因為你只要搵到一個冇發達嘅反例,就可以推翻佢。

由上面例子我哋可以睇到,雖然可證偽性的確係界定科學嘅一個重要指標,但佢唔係唯一嘅指標。就咁用可證偽性嘅簡單二分法其實係錯。會出現哩種觀點,可能係因為社會太受波普爾(Karl Popper)嘅科學哲學觀點影響,大眾冇真正深入認識乜嘢先係科學。


科學=/=數學或純邏輯學,嚴格嚟講「冇所謂絕對嘅啱或錯」

(credits: S.Harris)

一般人會有可證偽性嗰種簡單二分界定法,個人認為另外嘅部分原因,係當咗科學係漫畫世界嗰種「一即係全,全即係一」嘅「絕對真理」,理論有所謂絕對嘅啱或者錯。

吓?科學唔係真理?咁點解物件永遠一定會由高處向下跌?要解答哩個疑問,首先要明白乜嘢係「絕對嘅啱或者錯」。小弟所講嘅絕對對錯,係指100%嗰種絕對,而且冇任何空間畀唔同嘅詮釋同時存在。就好似數學入面,當你定立咗數論公理,界定咗乜嘢係雙數/質數,數字符號代表乜,咁「2係雙數」或「6係質數」哩類陳述,就只會有絕對嘅啱或錯,你唔會可以用另一種詮釋去得出另一個結論(改公理或定義等於另一個數學世界,係另外一回事)。

相反,「因為萬有引力,所以物件永遠一定會由高處向下跌」哩類科學陳述,其實係人類靠客觀證據同推論,詮釋自然世界法則得出嘅陳述,係冇可避免必須建基於假設前題之上。事實上嚴謹嚟講,係唔可以絕對100%保證上面句陳述同前設一定啱。

比喻嚟講,就好似你想知道一粒骰仔係公平定有問題,於是你擲粒骰仔10次去統計結果,然後發現10次結果都係6。見到哩個結果,一般好直接會認為骰仔一定有問題,有乜可能10次結果都一樣呀?不過其實就算粒骰仔係公平,事實上一樣有機會可能得出10次結果一樣哩個結果,只係機會好細好細(機會率 < 千萬分之一),但唔係絕對冇可能。當然你可以繼續擲粒骰仔或做其他實驗,去做進一步驗證。但無論擲骰仔結果繼續一樣幾多次或做多幾多驗證,粒骰仔係公平嘅可能性去到幾低都好,邏輯嚴格上你都唔可以100%保證下一次結果一定係6,亦都唔可以絕對100%否定粒骰仔係公平哩個假說*。

*例如可能只係你隻手嘅「磁通量」令粒擲骰仔每次結果都係6 (笑)


回應「未親身去過或肉眼睇過,你又知啱?」哩類睇法

(credits: S.Harris)

好啦,咁既然科學「冇所謂絕對嘅啱或錯」,咁科學有乜資格去質疑其他神秘學或偽科學,話人哋錯呢?首先,雖然科學方法有佢嘅限制,但咁都唔代表神秘學或偽科學嗰種「探求」真相嘅方法可取。另外只要係客觀、有理據,任何人都可以有資格討論同質疑一個學說,而唔係只有絕對啱嘅「神/造物者」先有資格。就好似政策好壞、史料記載啱定錯一樣,你唔需要係施政者或古代當下身處其中嘅人,先至有資格討論。

另一個某啲「旁觀者清」、「自以為看透世事」嘅人質疑科學嘅常見「理據」,就係「科學同鳩噏冇分別,因為冇人親身去過或肉眼睇過,都冇人知啱定錯」。哩個講法同樣冇可取之處。無錯,受時空同物理限制,有啲現象或地方我哋的確係冇辦法可以親身體驗到,但咁係唔係代表我哋冇方法去理解或驗證唔同相關假說?當然唔係啦!而且事實上,人作為一個測量儀器,其實係非常唔可靠同唔準確,就好似幾年前,啲人拗到面紅耳赤嘅「條裙究竟係金色定藍色」嗰則新聞咁,單靠人嘅感官去驗證理論其實先有問題。


科學就好似查案,而科學家就係「東京死神」

(圖片來自:http://seiga.nicovideo.jp/seiga/im2889193)

講咗咁耐,咁究竟科學係乜呀?小弟認為哩個問題其實比一般人所諗嘅複雜好多,尤其係驗證同確立一個科學理論當中嘅過程。如果硬要簡單一句概括講嘅話,我會話「科學係人類對自然世界嘅最客觀詮釋,喺盡可能最少同最簡單嘅前設前題下,搵出最接近、最能完整描述自然世界模型嘅最有效同可靠嘅方法」。

比喻嚟講,就好似偵探搜查咁,科學方法就係嚴謹嘅查案、搜證過程#,用客觀證據同推論,去重塑番案發現場(即現實物理世界)係點,而科學家就係偵探。所以科學家其實都係同「東京死神」一樣,係「危險人物」嚟,好似係(笑)

#某些地方黑警除外

註:不過偵探始終唔係「神」,唔喺當時現場嗰一刻目擊事發經過,所以無論方法有幾客觀、嚴謹同可靠,邏輯嚴格上佢都係冇可能100%肯定或否定事發經過係點。同樣道理,科學家亦一樣。所以比起用可證偽性嚟區分,個人認為用貝氏詮釋(Bayesian interpretation)去理解科學,即貝葉斯主義科學觀,其實先更準確同適合(有機會再詳細講)[1]。

今次講到哩度,最後送首「東京死神」音樂作結,下次再講。


延伸閱讀:

[1] 《Falsifiability and Messy Science》by Sixty Symbols 

[2] 《Falsifiability and physics》by Matthew R. Francis,刊於《Symmetry Magazine》(英文)https://www.symmetrymagazine.org/article/falsifiability-and-physics

[3] 《Physicists and Philosophers Debate the Boundaries of Science》by Natalie Wolchover,刊於《Quanta Magazine 》(英文)

https://www.quantamagazine.org/physicists-and-philosophers-debate-the-boundaries-of-science-20151216/

1 thought on “究竟乜嘢係科學? (What is science?)

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